液压转向器厂总平面布置设计.doc

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1、 目录一概述3二基本要素分析31、液压转向器结构及参数32作业单位划分63液压转向器生产工艺过程6三物流分析111产品工艺过程分析112物流强度分析16四作业单位非物流相关分析19五作业单位综合相关分析201. 综合物流相关等级表202. 作业单位综合想到关系22六作业单位位置相关分析231.综合接近程度排序232. 绘制作业单位位置相关图24七作业单位面积相关分析251. 无面积拼块图25八工厂总平面布置可行方案28九 评价方案并择优311.计算权重312.评选方案31十 总结32十一.参考文献32一概述现有一处旧厂房，占地面积16000m2，厂区南北长200m，东西宽80m。所处地理位置如

2、图1所示，现欲其改建成液压转向器的生产厂，需要完成工厂的总平面布置。图1 待建液压转向器厂厂区图二基本要素分析1、液压转向器结构及参数液压转向器的基本结构如图2所示，由22个零、组件构成，不同型号（大、中、小三种型号）的液压转向器的零、组件的名称、材料、单件重量列于表1中。我们生产大型号液压转向器，计划产量为8000。图2 液压转向器结构表1 零件明细表工厂名称：液压转向器厂产品名称液压转向器序号零件名称自制外购材料单位成品消耗量单件重量(kg)备注大型号中型号小型号1连接块组件20钢10.090.070.052前盖HT25010.90.60.33X型密封圈橡胶10.040.030.024挡环

3、20钢10.030.020.0255滑环20钢10.030.020.026弹簧片65Mn70.010.010.017拔销65Mn10.020.020.028联动轴45钢10.270.20.159阀体 HT250175310阀芯45钢10.60.40.211阀套20钢10.560.40.3612隔盘20钢10.320.250.1513限位柱45钢10.010.010.0114定子40Cr11.2010.815转子45钢10.600.500.416后盖20钢10.800.600.5017螺栓45钢60.020.150.1518O型密封圈橡胶30.010.010.0119限位螺栓45钢10.020.

4、150.1520油堵塑料50.010.010.0121标牌铝10.010.010.0122护盖塑料1.10.010.010.012作业单位划分根据液压转向器机构及工艺特点，液压转向器厂设立11个作业单位，（如表2所示），分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理与服务等各项生产任务。表2 作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积(m2)结构形式备注1原材料库存储钢材、铸锭2030露天2铸造车间铸造12243热处理车间热处理12124机加工车间车、铣、钻削18365精密车间精镗、磨削12366标准件、半成品库存储外购件、半成品12247组装车间组装转向器1236

5、8性能试验室转向器性能检验12129成品库成品储存121210办公服务楼办公室、食堂等806011设备维修车间机床维修12243液压转向器生产工艺过程液压转向器结构比较简单，生产工艺过程也不复杂，总的工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储等阶段。(1) 零、组件制作与外购 液压转向器上的标准件、异形件如塑料护盖、铝制标牌等都采用外购、外协方法获得，入厂后由半成品库保存。其他零件由本厂自制，工艺过程分别见表3至表15(2) 标准件、外购件与半成品暂存 生产出的零、组件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均存放在半成品库。(3) 组装 所有

6、零、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。(4) 性能试验 所有组装出的液压转向器均需要进行性能试验，试验合格的产品送入成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。(5) 产品储存 所有合格的液压转向器存放在成品库待出厂。表3 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)连接块组件120钢0.098000720序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、镗、压装553半成品库暂存表4 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重

7、(kg)前盖2HT2500.980007200序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间精铣、镗、钻804精密车间精镗955半成品库暂存表5 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)挡环420钢0.038000240序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车削403半成品库暂存表6 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)滑环520钢0.038000240序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2

8、机加工车间车削403半成品库暂存表7 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)联动轴845钢0.2780002160序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、铣403精密车间精磨994半成品库暂存表8 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)阀体9HT2507800056000序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间精铣、镗704精密车间精镗905半成品库暂存表9 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重

9、(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)阀芯1045钢0.680004800序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间精车、钻、铣3热处理热处理4精密车间精磨995半成品库暂存表10 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)阀套1120钢0.5680004480序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车削803半成品库暂存表11 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)隔盘1220钢0.3280002560序 号作业单位名称工序内容工序材

10、料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间铣、钻803半成品库暂存表12 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)限位柱1345钢0.01800080序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、镗703热处理车间热处理4精密车间端磨995半成品库暂存表13 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)定子1440Cr1.280009600序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2热处理车间退火3机加工车间车、钻、插、铣504热处理车间调质5精密车间研磨9

11、96半成品库暂存表14 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)转子1545钢0.680004800序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2热处理车间正火3机加工车间车、铣、钻704热处理车间淬火5精密车间研磨906半成品库暂存表15 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)后盖1620钢0.880006400序 号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、钻803半成品库暂存三物流分析物流相关分析是机械制造厂平面布置的基础，主要从以下步骤来进行分析

12、：1产品工艺过程分析 11 分析给定的工艺过程表 由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说液压转向器的生产呈理想状态（零库存生产），所以全年的物流量就没有必要给出。工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表16所示：各个零件原料重量与成品重量对比表16产品名称件号材料原料重量(kg)材料利用率(%)成品重量(kg)废料(kg)连接块组件1200.16550.090.07前盖2HT2501.9745.60.91.07挡环4200075400.030.045滑环5200.075400.030.045联动器8450.6839.60.2670.413阀体9HT25018.537.8711

13、.5阀芯10450.61990.60.01阀套11200.7800.560.14隔盘12200.4800.320.08限位柱13450.01469.30.010.004 定子1440Cr2.449.51.21.2转子15450.95630.60.35后盖16201.0800.80.21.2 各个自制零部件工艺过程图（3） 自制零部件工艺过程图（3） 13产品总的工艺过程图（4） 总的工艺过程图（4）2物流强度分析 21作业单位之间的物流强度 各个自主加工的零部件的工艺路线如下：1. 连接块：1462. 前盖：124563. 挡环：1464. 滑环：1465. 联动轴：14566. 阀体：124

14、567. 阀芯：143568. 阀套：1469. 隔盘：14610. 限位柱：1435611. 定子：13435612. 转子：13435613. 后盖：146 由于各个部件的年需求量是固定的，所以全年的物流量就没有必要给出，重点是看作业单位之间的物流量，根据上面对工艺流程的分析得到作业单位之间的物流强度汇总表（17），（18）如下：序号作业单位对数物流量合计物流强度等级11-21.97+18.520.47A21-32.4+0.953.35O31-40.16+0.075+0.075+0.7+0.4+1.0+0.68+0.61+0.0143.714I42-41.182+11.112.282E53

15、-4(4-3)2.4+0.95+0.01+0.01+1.2+0.6655.835I63-50.61+0.01+1.2+0.6652.485O74-50.27+0.946+7.778.986O84-60.03+0.09+0.03+0.56+0.32+0.81.83O95-60.9+0.267+7+0.6+0.01+1.2+0.610.577I 物流强度汇总表（17） 22 作业单位物流强度分析 由前面的物流强度汇总表（17）可以求出物流强度统计图（5），并根据物流强度等级分划表（18）得出物流强度等级填入物流强度汇总表（17）最后一列中。物流强度等级分划表（5）物流强度等级符号物流路线比例(%)

16、承担物流量比例(%)超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U物流强度统计图物流强度比例统计图 2.3作业单位物流相关分析作业单位物流相关表 四作业单位非物流相关分析 根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂的作业单位的划分有原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间、标准件半成品库、组装车间、性能试验室、成品库、办公服务楼和设备维修车间。 1从物流，工作流程，作业性质相似，使用相同设备，使用同一场地等一系列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码，如表（19）所示： 2确定各作业单位对之间影响相互关系的因素

17、，并初步确定相互关系等级，如表（20）所示： 表（19）液压转向器产作业单位间相互关系密度理由编码理由1工作流程的连续性2生产服务3物料搬运4管理方便5安全及污染6功用设备及辅助7振动8人员联系表（20）作业单位相互关系等级符号含义比例说明A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X负的密切程度酌情而定不希望接近3调整相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表。如下图所示：作业单位作业相互关系表五作业单位综合相关分析 1. 综合物流相关等级表根据 作业单位物流相关表 和 非物流的作业单位作业相互关系表 可以得出综合物流相关等级表

18、（21）如下：综合物流相关等级表（21）作业对相互关系程度综合关系物流关系加权值：1非物流关系加权：1等级分数等级分数分数等级12A4I26A13O1I23I14I2I24E15U0U00U16U0U00U17U0U00U18U0U00U19U0U00U110U0U00U111U0I22I23U0E33I24E3I25A25U0X-1-1X26U0I22I27U0O11O28U0O11O29U0O11O210U0I22I211U0X-1-1X34I2I24E35O1O12I36U0U00U37U0U00U38U0O11O39U0O11O310U0X-1-1X311U0E33I45O1E34E4

19、6O1U01O47U0U00U48U0A44E49U0O11O410U0A44E411U0E33I56I2A46A57U0E33I58U0U00U59U0U00U510U0O11O511U0O11O67U0A44E68U0U00U69U0U00U610U0I22I611U0I22I78U0A44E79U0U00U710U0O11O711U0E33I89U0A44E810U0E33I811U0O11O910U0E33I911U0U00U1011U0U00U2. 作业单位综合相互关系由作业单位综合相互关系表（21）归纳总结得出作业单位综合相互关系（22）表如下：作业单位综合相互关系（22）六作业单

20、位位置相关分析 1.综合接近程度排序 由作业单位综合相互关系（22）得出综合接近程度排序表（23）作业单位号12345678910111A/4I/2E/3U/0U/0U/0U/0U/0U/0I/22A/4I/2A/4X/-1I/2O/1O/1O/1I/2X/-13I/2I/2E/3I/2U/0U/0O/1O/1X/-1I/24E/3A/4I/2E/3I/2U/0E/3O/1E/3I/25U/0X/-1I/2E/3A/4I/2U/0U/0O/1O/16U/0I/2U/0O/1A/4E/3U/0U/0I/2I/27U/0O/1U/0U/0I/2E/3E/3U/0O/1I/28U/0O/1O/1E/

21、3U/0U/0E/3E/3I/2O/19U/0O/1O/1O/1U/0U/0U/0E/3I/2U/010U/0I/2X/-1E/3O/1I/2O/1I/2I/2U/011I/2X/-1I/2I/2O/1I/2I/2O/1U/0U/0综合接近程度111311231215121481211排序8综合接近程度排序表491526311710 注：上表中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，然后对表中的作业单位综合接近程度进行计算并排序； 关系等级表示方式如表（24）所示关系等级表示方式（24）2. 绘制作业单位位置相关图 规定关系程度为A级的作业单位对之间距离为一个单位距离长度，E级为两个

22、单位距离长度，依次类推； （其中 表示储存区 表示 加工区） 21 处理相关程度为A级的作业单位对： 211 从作业单位综合关系表中取出A级关系作业单位对，有1-2， 2-4，5-6，共涉及5个作业单位，按综合接近程度排序为8,4，1,5,2。 212 将综合接近程度排序最高的作业单位4布置在位置相关图的中心位置； 213 处理作业单位对1-2，2-4，5-6将作业单位2布置到与作业单位4相距为单位距离长度（10mm）的位置上， 22 依次处理E，I，O，U，X，直至处理完毕，并修改成功，最终的作业单位位置相关图（6）如下所示： 作业单位位置相关图（6） 注：其中有些作业单位没有在图上作出来，

23、以免影响到图的清晰度；七作业单位面积相关分析 1. 无面积拼块图 1.1 关系工作表AEIOUX1243,115,6,7,8,9,1021,43,6,107,8,95,11341,2,5,118,96,710421,3,5,8,10116,875643,710,111,8,926572,9,114,1,3,8,976,85,112,101,3,4,984,7,9102,3,111,5,698102,3,41,5,6,7,111042,6,8,95,71,113111,3,4,6,75,89,1021.2无面积拼块图 摆放规则：A级关系要边靠边，E级关系至少靠角，X级关系不能靠边也不能靠角。方案

24、作好坏评级，方法是：如果A级的没有靠近，罚2分；X级的边靠边罚2分；A级的只靠角，为1分；X级角靠角，E级没有角靠角，罚1分。经过评选，得如下三方案：方案一：方案二：方案三：八工厂总平面布置可行方案 假设不考虑其他因素，得到如下三个平面布置方案 1方案一 2方案二3方案三九 评价方案并择优1.计算权重 列出一些重要影响因素，计算他们的权重如下表所示：分数判定得分权重评价指标123456789101112131415物料搬运效率11111533.30%生产管理方便性1111426.70%扩建可能性111320%安全生产11213.30%辅助服务方便性116.70%空间利用率00.00%2.评选方

25、案评价指标物料搬运效率生产管理方便性扩建可能性安全生产辅助服务方便性空间利用率得分方案方案一2213231.93方案二3212232.13方案三1312321.8权重33.33%26.67%20%13.33%6.67%0%由上表我们知道，其中方案二得分最高，因此最佳布置方案是二方案。十 总结通过这次的课程设计，不仅使我系统地重新温习，再学习了设施规划的相关专业知识，同时培养了自主自觉的思考和动手能力。尽管设计过程中发现了不少问题,但在学着掌握和消化这些理论知识并用于实践，使我对于枯燥的理论知识有了更进一步的认识和理解。通过设计，我更进一步的了解和认识了SLP方法和无面积拼块图，从工业工程基本原

26、理及物流专业知识入手，对工厂生产系统进行分析；通过对工厂布置设计过程的实际操作，熟悉了系统布置设计方法中的各种图形符号和表格，和计算机辅助工具，掌握了系统布置设计方法的规范设计程序和每一个程序需要注意的部分。在设计的过程中涉及很多主观因素的评价等，这部分的工作缺乏理论和经验的辅助，所以较为片面，同时没有评判的准则，有很大的可操作性和差异性。这需要我们更广更多更深入的阅读相关书籍和质量的评价的方法和知识，使得主观因素评价的主观性降到最小，保证其实效性。这督促了我们要加强更多更广的阅读和理解分析能力，更熟练高效的进行物流分析评价。这次课程设计得到了程晓娟老师的悉心指导，在此表示对程老师的由衷感谢。十一.参考文献：1伊俊敏.物流工程.北京：电子工业出版社，20052蔡临宁.物流系统规划. 北京：机械工业出版社，20033程国全.物流设施规划与设计. 北京：中国物资出版社，2003 32